气道支架在气道狭窄中的临床应用进展

[摘要] 气道支架可有效缓解气道狭窄的症状。因材质不同，多种可供选择的支架其优缺点各异。支架置入方法可分为在纤维支气管镜、硬镜及X线引导下三种。支架置入术后总体的并发症发生率约为15%，常见的并发症有支架移位、支架内粘液堵塞、支架内肉芽或肿瘤生长引起堵塞、感染、气管或支气管壁穿孔和支架断裂。气道支架最新进展包括药物涂层支架、放射性粒子支架及生物可降解支架的研究和应用。尽管气道支架存在很多问题，但它仍不失为一种治疗气道狭窄安全、有效、简便的临床治疗新技术。防止气道支架置入后再狭窄及其处理，开发疗效更好、副作用更少的新支架是今后研究的方向。

[关键词] 气道狭窄；气道支架；置入术

[中图分类号] R562 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）07（c）-0047-04

各种原因导致的气道狭窄可引起肺不张、呼吸困难甚至呼吸衰竭，而气道内支架置入术是治疗各种气道狭窄极为重要的手段。近20年来，材料科学的发展和制造工艺进步，使得支架的性能极大提高。且随着介入放射学的迅速发展和纤维支气管镜技术的普及，气道支架的临床应用日益广泛。现就气道内支架的进展做如下综述：

1 气道支架的发展概况

气道支架的应用，最早可追溯到1891年Bond用T形管气管切开下置入气管治疗声门下气道狭窄。现代硅酮支架的先驱Montgomery，于1965年设出了T型管支架。Dumon于1987年设计了改进的Dumon硅酮支架，为圆管状支架，在其外壁的钉状突起可固定在狭窄段支气管，可用于成人和儿童的各种器质性狭窄。但硅酮支架需气管切开或全麻下硬质气管镜置入，支架移位及痰液堵塞管腔概率大。1986年Wallace等报道借助球囊扩张膨胀后的普通金属支架治疗气管狭窄获得成功，但支架断裂移位及穿孔等并发症多。Simonds于1989年率先使用镍钛记忆合金支架，属自膨式支架，拥有独特的形状记忆功能，其并发症少，目前已广泛使用。而用于封堵支气管胸膜瘘及气管食管瘘等病变且可防止肿瘤肉芽长入支架的覆膜支架也逐渐应用于临床[1]。

2 支架置入的适应证

2.1 恶性气道狭窄

各种恶性肿瘤，如支气管源性的恶性肿瘤、原发性气道肿瘤、头颈部肿瘤，气道转移癌等，表现为气管腔内狭窄和外压性狭窄。最适合行支架置入术的是气管或主支气管的阻塞，且不伴远端叶支气管的阻塞。当原发肿瘤接受化疗或放疗时，支架置入术仅是作为紧急治疗的方法。对气道重度狭窄或完全阻塞引起的呼吸衰竭，支架置入后能迅速扩张狭窄的管腔，解除或减轻患者的呼吸困难状态，为后续治疗创造条件。

2.2 良性气道狭窄

良性气道狭窄可见于气管插管后、结核、气管软化症、先天性气管狭窄等。随着肺移植和气管切开术的增加，吻合口狭窄行支架置入术和球囊扩张术已有逐渐增加的趋势。良性瘢痕性狭窄一般先行扩张或消融治疗，效果不佳者可置入暂时性可回收支架；气管软化症者可能需支架永久置入；外压性狭窄的患者，如果病因不能解除则应考虑置入气管支架。对有治愈希望的良性狭窄病变，可行硅胶支架置入后待病变治愈后再取出。金属支架在良性气道病变中的应用应谨慎，因其对气道黏膜的刺激，可引起慢性炎症，肉芽组织增生致支架再阻塞[2]。

2.3 支气管胸膜瘘及气管食管瘘

对各种原因引起气管纵隔瘘或气管食管瘘，如果条件允许，可以尝试植入支气管覆膜支架以封堵漏口。对难治的支气管胸膜瘘，植入支架封堵成功后对症处理脓胸，可以留置胸管反复冲洗尿激酶及引流，有治愈的可能。

2.4 支气管镜肺减容术中的应用

经支气管镜置入单向通道支架的内科肺减容术通过支架置入达到外科肺减容术的目的，具有创伤小、并发症轻、操作简便等优点，为晚期肺气肿患者提供了一条新的治疗途径[3-4]。

2.5 局部支气管管腔的封堵

对久治不愈且不宜外科手术的支气管胸膜瘘、难治性气胸，可置入支气管内塞（一端封闭的支架）或带瓣膜的单向通道支架封堵相应的支气管，封堵管腔，促进瘘口或破裂口的闭合。对不宜手术的肺部局限性顽固性出血，可在明确出血部位后用支气管内塞封堵相应的支气管，达到止血的目的[5]。

3 气道支架的种类及特点

3.1 硅酮及硅胶支架

需由特殊的释放器在全麻及硬支气管镜的监视下进行置入手术。硅酮支架材质硬，目前已少用。硅胶支架材质较软，刺激性小，常用于气管手术后放置T型支架及气管插管、外伤等所致声门下气管狭窄。对良性狭窄或生长缓慢、经常复发的肿瘤患者来说，硅酮支架具有能多次释放和取出的优点，但多达15%的病例，因气道黏膜清除能力损伤引起分泌物聚集及咳嗽反射引起的阻力增加，最终导致支架阻塞。另外，其管壁较厚，不能用于管径较主支气管小的气道[6]。有研究使用含金属丝的硅胶支架及内径较大的多聚酯丝被覆硅胶的薄壁支架[7]。

3.2 非覆膜金属支架

包括普通支架及自膨式支架。普通支架有Wallstent支架和Gianturco支架等，由不锈钢丝制成。Palmaz球囊扩张式支架在放置后需使用球囊扩张。此类支架发生气道穿孔、出血概率小，缺点是易移位塌陷[1]。自膨式支架应用较多的为镍钛记忆合金支架（Ni-Ti支架），如Ultraflex支架，其拥有独特的形状记忆功能；优点是支撑力强、耐腐蚀，不影响痰液引流；缺点是置入后不易取出，张力过大可致气道壁缺血坏死。肉芽及肿瘤可透入支架网眼，导致支架内再次堵塞[1]。

3.3 覆膜金属支架及倒“Y”型支架

覆膜金属支架是金属支架上涂覆特殊膜性材料（聚四氟乙烯、涤纶、聚酯、聚氨基甲酸乙酯等）的支架，既保留了金属支架的功能，又具有膜性材料的特性，可以防止肿瘤及肉芽长入腔内而再次狭窄。因气道被覆盖后，黏膜的纤毛运动受抑，可致排痰困难。倒“Y”型支架主要用于双侧主支气管及隆突均有肿瘤侵犯或瘘的复杂病变[8]。

4 气道支架的选择

术前根据影像学、支气管镜检查，明确病变的形态、长度、狭窄处内径等。硅胶支架主要用于高位气管良性狭窄或仅需要暂时支撑的患者。金属支架主要用于恶性肿瘤所致狭窄。外部压迫性狭窄可选用金属裸支架。有瘘需封堵者及腔内型狭窄者，主要使用覆膜支架[9]。气道支架的直径不超过管腔的正常直径，支架的长度一般应超过狭窄两端各5 mm[10]。

5 支架置入的技术和方法

5.1 X线透视下置入

交换导丝在X线透视引导下通过狭窄段（可在支气管镜辅助下完成），将支架送至狭窄处。远端和近端定位准确后拉去固定丝后释放支架，准确定位后快速释放可减少支架置入的风险。该法定位准确，成功率高[11]。

5.2 硬质气管镜辅助下置入

全身麻醉后，在硬质气管镜辅助下，将硅胶支架通过气管镜推送到狭窄部位，当病变稳定、狭窄解除后取出支架。

5.3 纤维支气管镜辅助下置入

纤支镜上套上装有支架的双层套管，通过狭窄段后，抽出套管释放支架，但因其只能行远端定位，故准确性较差，在重度狭窄患者，不宜使用。另可在支架输送装置经导丝插入气道后，将支气管镜插入直视下释放，亦只能远端定位，且两者同时进入可影响通气，风险较大。

6 并发症

支架置入术后总体的并发症约为15%，常见的并发症有支架移位、支架内黏液堵塞、支架内肉芽或肿瘤生长引起堵塞、感染、气管或支气管壁穿孔和支架断裂[12]。短期内所出现的并发症多与操作过程中造成局部黏膜的一些轻微损伤有关，如喉痛、胸痛等，一般2～7 d可自行缓解。其他如置入后少量咯血者，原因可能与支架边缘挫伤病变组织有关。

支气管镜检查为检测并发症的金标准[13]。MDCT在检测气管支架的并发症方面有着较高的准确率，与支气管镜对比，MDCT发症率检出达97%（27/29），其中包括金属支架和硅酮支架[14]。

Agrafiotis等[15]在一个回顾性研究中发现，气道支架相关感染率为19%（93/501），其中，肺炎（占47%）最多见，其次是支气管感染（占24%），然后是肺脓肿和真菌感染。金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌是最常见的两种病原体。

放置支架后几天内出现支架移位，约占4%。原因与支架放置位置不当、支架的直径过小及剧烈咳嗽使支架向近端移位等有关，症状为剧烈咳嗽和异物感，需及时调整支架位置，必要时取出支架重新放置。

并发症中支架断裂尤应引起注意，因为其可造成支气管壁穿孔。支架断裂的可能原因包括反复咳嗽、吞咽时的食管压迫、金属疲劳、肉芽形成和剪切力等。近来有研究[16]回顾分析了192枚气道植入的UltraFlex支架（包括98例良性疾病患者和94恶性疾病患者），所有17个支架断裂（发生率12.2%）均发生于良性疾病患者，而恶性疾病患者无支架断裂。这可能是由于后者生存时间短（生存时间19～106 d，平均61 d，n=77），阻止了支架断裂的发展，而支架断裂的时间为399～814 d，中位时间686 d。支架植入术的持续时间1年以上及曲折气道与支架断裂关系密切。支架断裂临床表现为常为呼吸困难加重（70.6%，12/17）及咳嗽（23.5%，4/17）。

7 气道支架最新进展

7.1 药物涂层支架

7.1.1 丝裂霉素涂层支架 MMC是抗肿瘤药物，能抑制成纤维细胞的增殖和血管增长，这些特性使其在眼外科、整形外科及耳鼻喉科等领域中得到充分应用[17]。这对于后来MMC在气道介入中的应用起到非常重要的指导作用。最近，Zhu等[18]将25只家兔随机分成五组进行处理，其中，丝裂霉素涂层兼生物可吸收支架组的表现最优，其因气道狭窄所致的黏液阻塞和气道梗阻发生率最低，仅为硅酮支架组的一半。此研究为解决硅酮支架和金属支架常见的气道狭窄所致的黏液堵塞、肉芽肿、取支架困难等问题的解决提供了思路。

7.1.2 吲哚美辛涂层支架 金属气管支架的植入常常引起发烧或者疼痛。Heo等[19]在金属裸支架上使用非甾体抗炎药吲哚美辛涂层及纳米材料控制药物释放动力学和增强黏膜再生。该技术的成功有望在支架置入后的症状控制及气管再生中起效。

7.1.3 紫杉醇支架 紫杉醇支架已经成功用于心脏介入治疗，通过抑制有丝分裂和内膜增生来预防冠脉狭窄，且不影响愈合和内皮化[20]。在防止冠脉狭窄的研究中发现，紫杉醇是能够通过洗脱支架达到治疗浓度且没有系统毒性风险的最佳药物，同时，紫杉醇又是广泛应用的抗肿瘤化疗药物，患者耐受良好。Cypher缓释和速释紫杉醇支架及TAXUS缓释紫杉醇支架的初始浓度均仅为较低的化疗浓度，安全有效[21]。因此，部分学者也在气道中应用紫杉醇洗脱支架观察有无抑制肉芽组织增生的效果。如能明确证明其在气道支架植入后抑制再狭窄方面的作用，其将具有广阔的发展前景。在一项治疗肺气肿的实验研究中[3]，在旁路通气通道中放置了紫杉醇支架与普通支架做对照。25只试验狗被放置了107个紫杉醇支架和50个对照支架，在第1、4、8、12周，对照组的通畅率分别为10%、0%、0%、0%，而紫杉醇组分别为100%、96%、76%、65%，所有动物无气胸、死亡与支架置入相关延迟并发症的发生，没有观察到可识别的紫醇相关毒性。该实验证了紫杉醇支架的安全性，而且能够明显延长支架的通畅时间。Cardoso等[4]为35例严重肺气肿患者植入紫杉醇洗脱支架（平均每个患者8 枚），在经6个月的随访后，患者的残气量和呼吸困难显著改善。另在一项支气管镜肺减容术结合紫杉醇涂层气道支架治疗肺气肿（EASE试验）的随机对照多中心试验中[22]，与对照组比较，治疗组患者的短时收益和安全性亦得到肯定。

7.2 放射性支架

将125I粒子黏附或安装在金属支架上，既对狭窄的部位起支撑作用，又对附近的肿瘤进行腔内近距离高剂量照射杀伤肿瘤组织，以阻止肿瘤或肉芽生长，防止再狭窄。待125I衰减取出后还可再置入新的支架。而邻近正常组织受照射量较小，毒性反应小，局部复发率低[23]。此方法近年已在治疗中、晚期中央型肺癌患者的临床实践中推广应用。

7.3 生物可降解支架

用于制作生物可降解性支架的材料有聚左旋乳酸（poly-l-lactic acid，PLLA）、聚对二氧环己酮 （polydioxanone，PDO） 等。生物可降解物质在生物体内通过水解反应逐渐降解，一般开始降解时间为6～8周。目前生物可降解性支架在冠状动脉介入治疗中颇受关注，取得了较好的疗效。与目前使用的永久性支架，由金属或硅聚合物制成的气道支架相比，该种支架可降解，无需取出，可涂层相关药物，尤其适用于一些良性气道狭窄的治疗。

在一项儿童气道狭窄疾病的试验中[24]，11个定制聚对二氧环己酮可降解支架被植入4例气道狭窄的患儿，3例幸存者在随访12个月之后临床状况良好，为气管塌陷或外部压迫导致狭窄的儿童提供了一个替代金属或硅酮支架的方案。他们需避免永久性支架，以适应气道的自然生长。

Lischke等[25]用新型可生物降解支架治疗肺移植术后支气管吻合口狭窄患者，对5例幸存者的临床状况进行长达4年的随访。4例患者虽然需要多支支架治疗吻合口的再狭窄，但总体生存情况良好。这个小规模的试验研究表明，可生物降解支架是安全的，可有效的替代传统的金属支架治疗吻合口狭窄肺移植，可避免永久性支架的植入。

随着材料科学的不断发展、工艺技术的进步和治疗经验的不断完善，气管内支架置入术将在气管狭窄的临床应用中成为更加安全有效的呼吸治疗技术。

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（收稿日期：2013-05-27 本文编辑：程 铭）

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